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2009 年度 研究成果報告書

気体-液体界面におけるヨウ化物イオンの溶媒和構造と不均一反応の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 19350005
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関東京大学

研究代表者

真船 文隆  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (50262142)

研究分担者 廣川 淳  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 准教授 (20262115)
宮島 謙  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教 (20365456)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
キーワード気液界面 / ヨウ化物イオン / 不均一反応 / 液体ビーム / 光脱離スペクトル / 質量分析法 / 吸収スペクトル
研究概要

液体表面(気液界面)は、内側には溶媒が無限に存在する一方、気相側には溶媒分子がほとんど存在しないという極めて特異な微視的環境を形成する。このような不均一な溶媒和環境で、ハロゲンイオンがどのような溶媒和構造をとるかを明らかにすることを目的とした。第一原理計算によると、ヨウ化物イオンは水溶液の表面にも存在する一方、塩化物イオンは内部に存在すると考えられている。我々は、水溶液表面のヨウ化物イオンの吸収スペクトルを測定した。NaI溶液を液体ビームとし、これに対して紫外線を照射すると、ヨウ化物イオンがCTTS状態を経由して光脱離によって電子を放出する。電子の放出深さは1nm程度であるので、液体表面付近から放出される電子を検出することが可能である。光脱離スペクトルから、NaIの濃度が低いときには、ヨウ化物イオンは内部に存在し、濃度が高いときには表面に存在することがわかった。また、表面から生成するイオンを検出することで、Na^+イオンの溶媒和構造を調べた。その結果、Na^+イオンは濃度によらずに表面の内部に存在することがわかった。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2010 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 学会発表 (9件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] In Situ Measurements of Atmospheric Nitrous Acid by Chemical Ionization Mass Spectrometry Using Chloride Ion Transfer Reactions2009

    • 著者名/発表者名
      Jun Hirokawa, Takehiro Kato, Fumitaka Mafune
    • 雑誌名

      Anal.Chem. 81

      ページ: 8380

  • [雑誌論文] Ionization of gold nanoparticles in solution by pulse laser excitation as studied by mass spectrometric detection of gold cluster ions2008

    • 著者名/発表者名
      M. Shoji, K. Miyajima, F. Mafune
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem. C.112

      ページ: 1929

  • [雑誌論文] Mechanism of laser induced size-reduction of gold nanoparticles as studied by single and double laser pulse excitation2008

    • 著者名/発表者名
      H. Muto, K. Miyajima. F. Mafune
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem. C.112

      ページ: 5810

  • [雑誌論文] Uptake of Gas-Phase Nitrous Acid by pH-Controlled Aqueous Solution Studied by a Wetted Wall Flow Tube2008

    • 著者名/発表者名
      J. Hirokawa, T. Kato, F. Mafune
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem. A112

      ページ: 12143-12150

  • [雑誌論文] Thermionic Emission of Electrons from Gold Nanoparticles by Nanosecond Pulse-Laser Excitation of Interband2007

    • 著者名/発表者名
      K. Yamada, K. Miyajima, F. Mafune
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem. C 111

      ページ: 11246

  • [雑誌論文] Estimation of Surface Oxide on Surfactant-Free Gold Nanoparticles Laser-Ablated in Water2007

    • 著者名/発表者名
      H. Muto, K. Yamada, K. Miyajima, F. Mafune
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem. C.111

      ページ: 17221-17226

  • [学会発表] Solvation structure of ions on the surface of sodium halide solution studied by using liquid beam technique2010

    • 著者名/発表者名
      平沼洋次郎, 鹿庭圭将, 宮島謙, 真船文隆
    • 学会等名
      化学反応討論会
    • 発表場所
      広島大学、広島
    • 年月日
      2010-06-04
  • [学会発表] Combinatorial Chemistry for Ultrafast Search of Reactive Metal Clusters in the Gas Phase2009

    • 著者名/発表者名
      F. Mafune
    • 学会等名
      The 13th East Asian Workshop on Chemical Reactions
    • 発表場所
      Taiwan
    • 年月日
      20090317-20090321
  • [学会発表] 液体ビーム法を用いた液体表面におけるヨウ化ナトリウムの溶媒和構造2009

    • 著者名/発表者名
      鹿庭圭将, 東海林真, 平沼洋次郎, 宮島謙, 真船文隆
    • 学会等名
      第3回分子科学会2009
    • 発表場所
      名古屋大学、名古屋
    • 年月日
      2009-09-24
  • [学会発表] Breakdown of Hume-Rothery Rules in a Sub-Nanometer Sized Bi-metallic Clusters2009

    • 著者名/発表者名
      F. Mafune
    • 学会等名
      Canada-Japan workshop
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2009-07-03
  • [学会発表] Laser synthesis and manipulation of gold nanomaterials2009

    • 著者名/発表者名
      F. Mafune
    • 学会等名
      LAMP2009
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      2009-06-30
  • [学会発表] 液体ビーム法を用いた金イオンの高感度な選択的検出による金ナノ粒子のイオン化のメカニズムの解明2008

    • 著者名/発表者名
      東海林真, 宮島謙, 真船文隆
    • 学会等名
      日本化学会春季年会
    • 発表場所
      立教大学、東京
    • 年月日
      20080300
  • [学会発表] 水溶液表面におけるヨウ化ナトリウムの溶媒和構造2008

    • 著者名/発表者名
      東海林真, 鹿庭圭将, 宮島謙, 真船文隆
    • 学会等名
      第2回分子科学討論会
    • 発表場所
      福岡国際会議場、福岡
    • 年月日
      2008-09-27
  • [学会発表] レーザー照射による金ナノ粒子の微小化のメカニズム2007

    • 著者名/発表者名
      東海林真, 真船文隆
    • 学会等名
      分子科学会
    • 発表場所
      東北大学、仙台
    • 年月日
      20070900
  • [学会発表] 亜硝酸気体の酸性溶液による取り込み過程

    • 著者名/発表者名
      廣川淳, 加藤雄大, 真船文隆
    • 学会等名
      第23回化学反応討論会
    • 発表場所
      神戸
  • [図書] 「高校生のための東大授業ライブ」東京大学教養学部編2010

    • 著者名/発表者名
      真船文隆, 共著
    • 出版者
      東京大学出版会
  • [図書] 量子化学入門2008

    • 著者名/発表者名
      真船文隆
    • 出版者
      化学同人
  • [備考] ホームページ等

    • URL

      http://maildbs.c.u-tokyo.ac.jp/~mafune/

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公開日: 2011-06-18   更新日: 2013-11-13  

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